[實(shí)用新型]果蔬采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520330963.8
• 申請(qǐng)日: 2015-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN204741861U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李想;俞金虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): A01D46/30
• 分類號(hào): A01D46/30
• 代理公司: 無錫盛陽(yáng)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云;曾昭昱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)器人及其部件的術(shù)領(lǐng)域，具體為一種果蔬采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

水果是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾澄铩６烧寝r(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)鏈中最費(fèi)力、最耗時(shí)的環(huán)節(jié)之一，采摘作業(yè)季節(jié)性強(qiáng)、耗時(shí)費(fèi)力、費(fèi)用高，因此保證果實(shí)適時(shí)采收、降低收獲作業(yè)費(fèi)用是果農(nóng)增收的重要途徑。我國(guó)水果采摘自動(dòng)化程度較低，目前大多采用人工作業(yè)，其大環(huán)境有待改善。

果蔬采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器是直接接觸果實(shí)的重要部件，通過多個(gè)指節(jié)的收攏實(shí)現(xiàn)果蔬的捏拿，是近年來國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。歐美、日本等國(guó)均研制開發(fā)了各種果蔬采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器，但是其機(jī)構(gòu)復(fù)雜度高、控制難度較大，使得其使用和制造成本較高，不適合推廣應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)對(duì)于果蔬采摘末端執(zhí)行器的研究正處于發(fā)展階段，如公告號(hào)為CN102729256A的發(fā)明專利公開的欠驅(qū)動(dòng)采摘機(jī)械手末端執(zhí)行器裝置，其包括三個(gè)手指，每個(gè)手指包括三個(gè)指節(jié)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)手指的合攏運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)果蔬的采摘，但是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)，手指通過齒輪傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)合攏，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且其操控難度較大；如公告號(hào)為CN204031841U是實(shí)用新型授權(quán)專利公開的一種水果采摘機(jī)械手，其手指通過拉繩的牽拉實(shí)現(xiàn)手指的合攏，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操控性較好，但是由于手柄帶動(dòng)拉繩的活動(dòng)范圍較小，其對(duì)果蔬的捏拿的適用范圍較小，較難同時(shí)適應(yīng)形狀相差懸殊的果蔬的采摘要求，其適應(yīng)性較低，而且由于拉繩的經(jīng)常受力會(huì)使拉繩出現(xiàn)拉升變形，從而會(huì)降低手指對(duì)果蔬的捏緊力，從而降低果蔬捏拿的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供了一種果蔬采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)，在能夠有滿足果蔬采摘，保證果蔬捏拿穩(wěn)定性的前提下，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制難度較小，使得其使用和制造成本較低，適應(yīng)性較高，適合推廣應(yīng)用。

一種果蔬采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)，其包括驅(qū)動(dòng)箱，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)箱上設(shè)置有至少三個(gè)活動(dòng)指節(jié)，所述活動(dòng)指節(jié)周向布置形成收納腔，所述活動(dòng)指節(jié)分別通過扭簧或者拉簧連接所述驅(qū)動(dòng)箱，所述驅(qū)動(dòng)箱上設(shè)置有與所述活動(dòng)指節(jié)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置通過鍵繩連接所述活動(dòng)指節(jié)。

其進(jìn)一步特征在于：所述驅(qū)動(dòng)箱上收納腔外側(cè)布置伸縮型切割裝置；

所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接減速器，所述減速器軸連接所述鍵繩；

所述伸縮型切割裝置包括切刀；

所述活動(dòng)指節(jié)內(nèi)側(cè)設(shè)置有壓力傳感器；

所述驅(qū)動(dòng)箱上對(duì)應(yīng)所述活動(dòng)指節(jié)設(shè)置有固定指節(jié)，所述活動(dòng)指節(jié)通過扭簧或者拉簧連接所述固定指節(jié)；

所述活動(dòng)指節(jié)包括第一活動(dòng)指節(jié)和第二活動(dòng)指節(jié)，所述第一活動(dòng)指節(jié)通過扭簧或者拉簧連接所述固定指節(jié)，所述第二活動(dòng)指節(jié)通過扭簧或者拉簧連接所述第一活動(dòng)指節(jié)；

所述第一活動(dòng)指節(jié)、所述第二活動(dòng)指節(jié)和對(duì)應(yīng)的所述固定指節(jié)上套裝有柔性軟管；

所述驅(qū)動(dòng)箱上對(duì)應(yīng)所述收納腔上設(shè)置有吸盤。

本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)中，由于在活動(dòng)指節(jié)分別通過扭簧或者拉簧連接所述驅(qū)動(dòng)箱，所述驅(qū)動(dòng)箱上設(shè)置有與所述活動(dòng)指節(jié)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置通過鍵繩連接所述活動(dòng)指節(jié)，通過鍵繩的拉升和扭簧的復(fù)位，實(shí)現(xiàn)了活動(dòng)指節(jié)對(duì)果蔬的采摘，在保證果蔬捏拿穩(wěn)定性和提高末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)的適用性的前提下，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制難度較小，使得其使用和制造成本較低，適合推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型果蔬采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型果蔬采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)立體圖。

具體實(shí)施方式

見圖1、圖2，一種果蔬采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)，其包括驅(qū)動(dòng)箱1，驅(qū)動(dòng)箱1上設(shè)置有三個(gè)活動(dòng)指節(jié)2-1、2-2、2-3，活動(dòng)指節(jié)2-1、2-2、2-3周向布置形成收納腔3，活動(dòng)指節(jié)2-1、2-2、2-3分別通過扭簧或者拉簧4連接驅(qū)動(dòng)箱1，驅(qū)動(dòng)箱1上設(shè)置有與活動(dòng)指節(jié)2-1、2-2、2-3對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置5，驅(qū)動(dòng)裝置5分別通過鍵繩6連接活動(dòng)指節(jié)2-1、2-2、2-3，驅(qū)動(dòng)箱1上收納腔外側(cè)布置伸縮型切割裝置7，活動(dòng)指節(jié)2-1、2-2、2-3內(nèi)側(cè)設(shè)置有壓力傳感器8，通過驅(qū)動(dòng)裝置5收緊鍵繩，較好地克服了鍵繩的收縮，保證了活動(dòng)指節(jié)的捏拿范圍，提高了果蔬捏拿的穩(wěn)定性，同時(shí)提高了末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)的適用性。

驅(qū)動(dòng)裝置5包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)9，驅(qū)動(dòng)電機(jī)9連接減速器10，減速器軸12連接鍵繩6，伸縮型切割裝置7包括切刀7a。